Судовые дизели и их эксплуатация

--

Наличие

--

--

--

Система газовыпуска, наддува и пускового воздуха

Температура отходящих газов

На выходе из каждого цилиндра. Отклонение от среднего значения

Максимальные

--

--

--

Температура продувочного воздуха (Р)

После охладителя

Максимальные, минимальные

--

По вызову

--

Давление продувочного воздуха

В ресивере

--

--

Постоянная

--

Температура

В подпоршневых и продувочных пространствах

Максимальные

--

--

--

Давление пускового воздуха

Перед главным пусковым клапаном

Минимальные

Автопуск подкачивающего компрессора (Р)

Постоянная

--

Прочие параметры

Концентрация масляного тумана или температура подшипников

В картере в районе каждого подшипника

Максимальные

Снижение нагрузки или остановка двигателя

--

Для главных двигателей мощностью 2250 кВт и более или с диаметром цилиндра более 300 мм

Нагрузка двигателя

(при работе на ВРШ)

--

Максимальные

Автоматическое Изменение шага винта(Р)

--

--

Частота вращения двигателя (с указанием направления вращения)

--

--

--

Постоянная

При прямой передаче от двигателя

Перепад давления масла

На фильтре

Максимальные

--

По вызову

--

Примечания.

1. (Р) --рекомендуются.

2. В графе "Индикация параметров": "Постоянная" - показание параметра должно производиться непрерывно; "По вызову" - показание параметра может производиться постоянно или по требованию оператора (при помощи системы централизованного контроля или путем применения приборов с переключателем).

3. По отдельным менее ответственным параметрам по согласованию с Регистром может не предусматриваться индикация, если эти параметры выведены на цифропечать или самописцы.

4. В тех случаях, когда предусмотрена и защита, и АПС, сигнал АПС должен предшествовать сигналу о срабатывании защиты.

5. Указанный объем контролируемых параметров, сигнализации и защиты, а также характер защиты (остановка или изменение режима работы [2, c 2-4механизма) в отдельных случаях может быть изменен по согласованию с Регистром в зависимости от объема автоматизации судна, типа и мощности механической установки, а также от расположения оборудования и постов управления.

6. При срабатывании автоматической защиты приводных механизмов, дизель- и турбогенераторов должны одновременно отключаться автоматические выключатели генераторов.

7. Вместо автоматического снижения нагрузки главных двигателей внутреннего сгорания допускается предусматривать сигнализацию

1.2 Пуск дизель-генераторов. Выбор схемы, регулирования скорости вращения

Подготовка дизелей к действию должна производиться в соответствии с требованиями заводской инструкции по эксплуатации и настоящих Правил.

Распоряжение капитана главному (старшему) механику о подготовке дизелей к работе должно быть дано заблаговременно с учетом времени на подготовку, установленного заводской инструкцией по эксплуатации дизеля, и требований Правил.

По распоряжению главного (старшего) механика подготовка дизелей к действию должна производиться под руководством вахтенного механика либо лица, в заведовании которого находится данное оборудование. Одновременно с подготовкой дизеля к действию должны быть подготовлены механизмы отбора мощности, приводные агрегаты, редукторы, соединительные муфты, валопровод, а также средства автоматизации, топливная система, системы охлаждения и смазки.

Дизель перед вводом в действие в зимнее время при низкой температуре в машинном помещении следует обогреть имеющимися на судне или у судовладельца средствами и прогреть в соответствии с требованиями заводской инструкции по эксплуатации и настоящих Правил.

До подготовки дизелей к действию необходимо проверить исправность противопожарных, водоотливных и осушительных средств, пожарной сигнализации в машинном помещении, аварийного освещения. Кроме того, при подготовке главных дизелей проверить правильность показаний машинного телеграфа, исправность действия всех средств связи машинного помещения с рулевой рубкой и другими постами управления энергетической установкой.

Подготовка дизеля к действию.

После непродолжительного перерыва в работе (не более 48 часов без производства ремонтных работ) необходимо:

1. произвести наружный осмотр дизеля;

2. подготовить к действию и проверить исправность механизмов и систем, обслуживающих дизель, в соответствии с требованиями;

3. прокачать и прогреть дизель водой и маслом;

4. проверить исправность средств автоматизации, в том числе аварийно-предупредительной сигнализации и защиты, наружным осмотром, по показаниям контрольно-измерительных приборов и других средств индикации, а также с помощью устройств встроенного контроля (при наличии);

5. провернуть коленчатый вал (валоповоротным устройством, вручную и др.).

При подготовке главных дизелей к действию вахтенный механик обязан записывать в вахтенный машинный журнал:

все команды, полученные от капитана и его вахтенных помощников, а также распоряжения главного (старшего) механика;

время выполнения и содержание основных операций, результаты проводимых проверок и замеров.

Об окончании подготовки главных дизелей к действию вахтенный механик обязан доложить главному (старшему) механику и с его разрешения вахтенному помощнику капитана.

Пуск дизеля разрешается после выполнения всех операций по его подготовке. При экстренном пуске, связанном с угрозой человеческой жизни, или в аварийной ситуации допускается не выполнять требования.

Запрещается ввод в действие и работа дизелей в случаях:

1. несоответствия характеристик топлива и масла указанным в инструкции по эксплуатации или требованиям настоящих Правил;

2. наличия трещин в фундаментной раме, коленчатых валах, шатунах, анкерных связях головных, рамовых и мотылевых подшипников, а также трещин, пропускающих воду или масло, на рабочих поверхностях блока, на цилиндрах, головках поршней и крышках цилиндров, неисправных турбокомпрессоров;

3. раскепов коленчатого вала, превышающих установленные нормы;

4. неисправного состояния пускового и реверсивного устройства; органов газораспределения и подачи топлива; всережимного и предельного регуляторов частоты вращения; валоповоротного устройства, валопровода, его подшипников и сальников дейдвуда (для главных дизелей с прямой передачей на винт);

5. давления смазочного масла, топлива и охлаждающей воды ниже установленной нормы;

6. подплавленных или имеющих выкрашивание белого металла рамовых, мотылевых и головных подшипников;

7. неисправности предохранительных и защитных устройств, сигнализации, редуктора и муфт, системы предпусковой прокачки циркуляционным маслом;

8. износа основных ответственных деталей, превышавшего предельно допустимые значения, а также отсутствия документальных данных о [3, c 5-58]фактических размерах трущихся деталей и зазорах в соединениях;

9. наличия посторонних стуков и шумов в дизеле;

10. неисправности или отсутствия штатных контрольно - измерительных приборов, а также наличия приборов, срок действия поверок которых истек, с поврежденными пломбами, не имеющих пломб и клейм поверяющих организаций;

11. наличия неисправностей в системах трубопроводов дизеля;

12. неисправности газовыпускных коллекторов.

При подготовке дизеля к действию после продолжительного бездействия (более 48 часов), сборки, ремонта и консервации необходимо:

1. произвести тщательный наружный осмотр дизеля и обслуживающих его механизмов, обратив особое внимание на состояние узлов, подвергавшихся ремонту;

2. через клапанные или форсуночные отверстия, отверстия в крышках осмотреть внутренние полости цилиндров, убедиться в отсутствии на головках поршней посторонних предметов, топлива и воды, осмотреть через специальные лючки выпускные и продувочные окна, а также поршневые кольца, проворачивая коленчатый вал дизеля;

3. проверить затяжку и шплинтовку гаек и болтовых соединений, обращая особое внимание на состояние наиболее ответственных деталей и частей дизеля (шатунные болты, рамовые подшипники, фундаментная рама, маховик и т.п.);

4. проверить наличие и исправность всех штатных контрольно - измерительных приборов;

5. осмотреть и при необходимости разобрать, прочистить и промыть все фильтрующие элементы;

6. проверить регулировку всех элементов газораспределения и топливоподачи;

7. осмотреть отстойные и расходные цистерны топлива, убедиться в отсутствии в них воды и грязи, заполнить цистерны топливом, прокачать топливо через всю систему до полного удаления воздуха, проверить герметичность топливопроводов;

8. убедиться в поступлении топлива к топливным насосам высокого давления, спрессовать насосы, проверить правильность установки нулевой подачи топлива, поставив рукоятку поста управления в положение "Стоп";

9. заполнить систему смазки, лубрикаторы и пресс - масленки соответствующим маслом и прокачать его к местам смазки;

10. заполнить систему охлаждения дизеля водой, убедиться в отсутствии пропуска воды в картер через уплотнение втулок рабочих цилиндров, а также проверить герметичность всей системы охлаждения;

11. заполнить и прокачать маслом (водой) систему охлаждения поршней и проверить ее герметичность;

12. проверить все опорные и упорные подшипники дизеля и валопровода, залить в них масло до необходимого уровня, проверить систему охлаждения упорного и опорных подшипников;

13. отрегулировать давление и качество распыла топлива форсунками путем их опрессовки согласно инструкции по эксплуатации;

14. убедиться в отсутствии посторонних предметов, топлива, масла, воды и грязи во внутренних полостях газовыпускного тракта, всасывающего коллектора и ресивера продувочного воздуха.

Подготовка к действию дизелей после их сборки, ремонта, продолжительного бездействия в состоянии консервации должна производиться под непосредственным руководством и наблюдением главного (старшего) или второго механиков. Расконсервация дизеля должна производиться в соответствии с заводской инструкцией и указаниями по консервации, хранению и расконсервации дизеля Подготовка масляных систем (смазки и охлаждения):

1. Проверить уровень масла в сточных цистернах или в картерах дизеля и редуктора, в маслосборниках или сточных цистернах турбокомпрессоров наддува, в масляных сервомоторах, в корпусе упорного и опорного подшипников, в лубрикаторах, в регуляторе частоты вращения. При необходимости пополнить их маслом до требуемого уровня. Пополнить масленки ручной и фитильной смазки, колпачковые масленки. Убедиться в отсутствии воды в циркуляционном масле.

2. Убедиться в исправности устройств автоматического пополнения и поддержания уровня

3. масла в цистернах.

4. Подготовить к работе масляные фильтры и маслоохладители, привести клапаны на трубопроводах в рабочее положение.

5. Перед проворачиванием дизеля подать масло в его цилиндры, цилиндры продувочных (наддувочных) насосов и в другие места лубрикаторной смазки, приводя лубрикаторы в действие вручную либо независимым приводом. Подать масло ко всем точкам ручной смазки.

6. Подготовить к работе и пустить автономные масляные насосы дизеля, редуктора, турбокомпрессоров. Проверить действие дистанционного автоматизированного управления основными и резервными насосами, удалить из систем воздух. Прокачать маслом системы смазки дизеля и турбокомпрессоров при одновременном проворачивании дизеля валоповоротным

7. устройством (при его отсутствии - вручную). Убедиться в наличии требуемого давления масла в системе по штатным приборам, проверить поступление масла ко всем точкам смазки дизеля, а также на охлаждение поршней. После окончания прокачивания отключить валоповоротное устройство.

В установках с отбором мощности через редуктор подготовить к работе масляную систему редуктора.

При температуре воздуха в машинном помещении ниже 15 град. C необходимо подогреть масло. При отсутствии специальных нагревательных устройств масло нагревают путем прокачки через систему во время прогрева дизеля паром или водой от работающих дизелей. Температура масла при этом не должна превышать 45 град. C.

При достижении контролируемыми параметрами рабочих значений убедиться в исчезновении аварийно-предупредительных световых сигналов.

Подготовка системы водяного охлаждения:

Подготовить к работе фильтры, водоохладители и водоподогреватели, установить клапаны и краны на трубопроводах в рабочее положение и проверить их исправность в действии.

Проверить уровень воды в расширительной цистерне контура пресной воды и в цистернах автономных систем охлаждения поршней и форсунок. При необходимости пополнить системы водой.

Подготовить к работе и включить автономные насосы системы пресной охлаждающей воды (цилиндров, поршней, форсунок и т.д.). Насосы должны работать в течение всего времени подготовки дизеля. Подготовить к работе и включить насос системы забортной охлаждающей воды для водо- и маслоохладителей. Насос должен работать только в течение времени, достаточного для проверки исправности системы и насоса (если он не предназначен для обслуживания других потребителей).

Проверить действие дистанционного автоматизированного управления основными и резервными насосами. Довести давление воды до рабочего, выпустить из системы воздух. [3, c 116-170]

При прокачивании системы охлаждения цилиндров поршней необходимо поддерживать температуру охлаждающей воды от 45 до 55 град. C, а воды охлаждения форсунок - от 60 до 80 град. C. Проверить работу приборов контроля и регулирования температуры.

При охлаждении дизеля забортной водой (одноконтурная система) установить клапаны на трубопроводах в рабочее положение, включить автономный насос, прокачать дизель забортной водой до полного вытеснения воздуха из системы. Проверить работу резервного насоса.

При прогреве дизеля паром необходимо предварительно убедиться в том, что все полости охлаждения заполнены водой. Давление пара в этом случае не должно быть выше 0,25 МПа (2,5 кгс/кв. см), подача пара осуществляется в нижнюю часть блока. Прогрев дизеля только паром при незаполненных водой полостях запрещается.

При достижении контролируемыми параметрами рабочих значений убедиться в исчезновении аварийно-предупредительных световых сигналов.

Подготовка топливной системы:

1. Проверить наличие топлива в расходных цистернах, удалить отстой воды, проверить чистоту фильтров, заполнить трубопровод топливом до полного вытеснения воздуха из системы. Убедиться в исправности аварийно-предупредительной сигнализации при минимальном уровне топлива в расходной цистерне.

2. Установить в рабочее положение клапаны на трубопроводах от расходной цистерны к дизелю, возврата топлива от насосов дизеля, охлаждения форсунок топливом и проверить их исправность в действии.

3. Если температура воздуха в машинном помещении превышает температуру застывания топлива менее чем на 15 - 20 град. C, то топливо в расходных цистернах и трубопроводах необходимо подогреть с помощью системы обогрева.

4. Подготовить к работе и пустить автономные насосы: топливоподкачивающий и охлаждения форсунок топливом, при необходимости удалить из трубопроводов воздух, довести давление топлива до рабочего, убедиться в исправности насосов и систем. Проверить действие дистанционного управления основными и резервными насосами. Остановить насосы.

5. Если произведена замена топливных насосов, форсунок или топливных трубопроводов, необходимо прокачать вручную топливные насосы через открытые контрольные краны форсунок до полного вытеснения воздуха. После закрытия контрольных кранов вновь прокачать топливо до начала значительного сопротивления перемещению рычага ручной прокачки. Сопротивление перемещению рычага свидетельствует об отсутствии воздуха в системе. Убедиться в отсутствии заедания топливной рейки с отключенными тягами регулятора.

При работе дизеля на топливе с повышенной исходной вязкостью необходимо:

1. подогреть топливо в трубопроводах и в расходных цистернах топливной системы, при этом максимальная температура подогретого топлива в емкостях, сообщенных с атмосферой, должна быть не менее чем на 10 град. C ниже температуры вспышки по Мартенс-Пенскому, указанной в паспорте топлива;

2. подготовить к работе устройства гомогенизации (при их наличии), сепарации и фильтрации топлива, регуляторы вязкости в соответствии с инструкциями;

3. ввести в действие и проверить работоспособность вискозиметра;

4. пуск и прогрев дизеля производить на топливе, не требующем подогрева, если это обусловливает инструкция по эксплуатации.

Подготовка систем пуска, продувки, наддува и выпуска:

Удалить из баллонов пускового воздуха конденсат и масло путем продувки, проверить давление в баллонах. Подготовить к работе и пустить компрессор, убедиться в его нормальной работе. Проверить систему управления компрессорами. Пополнить баллоны воздухом. Проконтролировать, чтобы температура сжатого воздуха перед поступлением в баллоны была не выше 40 град. C.

Проверить исправность действия пускового устройства, установить органы управления пуском в положение "Стоп".

Плавно открыть запорные клапаны подачи воздуха от баллонов к посту управления и главному пусковому клапану.

Для дизелей с электростартерным пуском проверить заряженность аккумуляторных батарей и при необходимости провести их подзарядку.

Подготовить к работе воздухоохладители и фильтры наддувочного воздуха.

При необходимости удалить воду и масло из ресивера продувочного воздуха, впускного и выпускного коллекторов, подпоршневых полостей продувочных насосов, воздушных полостей воздухоохладителей, газовых и воздушных полостей турбокомпрессоров. Проверить и пустить в ход автономные продувочные насосы.

Подготовить к работе турбокомпрессоры. Проверить наличие масла в ваннах подшипников, исправность фильтров и работу масляных насосов. Обратить внимание на чистоту и крепление фильтра - заборника воздуха. Убедиться, чтобы при работе турбины никакие посторонние предметы не могли попасть внутрь.

Открыть все устройства, закрывающие выпускной трубопровод. На судах, где выпускной трубопровод расположен вблизи или ниже ватерлинии, наружное запорное устройство открывается одновременно с пуском дизеля. Порядок пуска в этом случае должен быть оговорен специальной инструкцией, разработанной соответствующей механической службой судовладельца.

Категорически запрещается при пуске дизеля применять кислород или любой горючий газ. При использовании для пуска дизеля сжатого газа, доставляемого на судно в баллонах, обязательно проверить на берегу с помощью тлеющей лучины, не является ли доставленный газ кислородом или горючим газом.

Подготовка валопровода

Произвести наружный осмотр валопровода, редукторов, муфт, подшипников, фланцевых соединений валов, дейдвудного и переборочных сальников, механизмов, расположенных на валопроводе, системы прокачки дейдвуда, смазочного масла редуктора, охлаждения подшипников валопровода. Убедиться в исправности защитных ограждений, в отсутствии посторонних предметов на валопроводе.

Проверить наличие смазочного масла в опорных и упорном (не встроенном в дизель) подшипниках, редукторах и муфтах и при необходимости пополнить их до нормы. Проверить [3, c 174-250]исправность маслораспределительных устройств подшипников.

На судах с баббитовыми подшипниками дейдвуда произвести наружный осмотр системы смазочного масла подшипников дейдвуда, проверить наличие масла в циркуляционных цистернах, установить в рабочее положение клапаны системы и включить насос смазочного масла.

Проверить положение тормоза валопровода и убедиться в его исправности, включая систему дистанционного управления (при ее наличии). Установить тормоз в положение "Выключено".

- Проверить наличие консистентной смазки в колпачковых масленках дейдвудного и переборочных сальников и при необходимости пополнить их. Набить сальники смазкой завинчиванием колпачков масленок.

Произвести внешний осмотр контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации, убедиться в их исправности.

Отжать нажимную втулку дейдвудного сальника до появления отдельных капель забортной воды.

Открыть клапаны подачи забортной воды на прокачку дейдвуда и охлаждение подшипников валопровода.

Подготовка валопровода с гребным винтом регулируемого шага (ВРШ) осуществляется в соответствии с разделом 2 Правил технической эксплуатации судовых гребных винтов регулируемого шага.

Проворачивание и пробные пуски дизеля

Перед вводом в действие дизеля необходимо:

провернуть дизель валоповоротным устройством (вручную) на 2 - 3 оборота при открытых индикаторных кранах (декомпрессионных клапанах);

провернуть дизель сжатым воздухом (стартером) при открытых индикаторных кранах (декомпрессионных клапанах);

произвести пробные пуски на топливе.

При проворачивании дизеля валоповоротным устройством (вручную) или воздухом (стартером) должна быть включена система смазки, а при пробных пусках - также и система охлаждения. Для дизелей и дизель - генераторов с автоматическим или дистанционным пуском, находящихся в горячем резерве, в соответствии с периодичностью, установленной инструкцией по эксплуатации, проверять автоматический или дистанционный пуск. При наличии системы ДАУ или ДУ управление дизельной установкой должно быть опробовано из машинного помещения или ЦПУ и передано вахтенному помощнику капитана для проверки действия системы из рулевой рубки.

Перед проворачиванием дизеля валоповоротным устройством необходимо убедиться в следующем:

рукоятка управления дизелем установлена в положение "Стоп";

клапаны пускового воздуха на баллонах и трубопроводе закрыты;

на постах управления вывешены таблички "Валоповоротное устройство включено. Дизель не пускать";

блокировочный клапан валоповоротного устройства действует исправно;

индикаторные краны (декомпрессионные клапаны) открыты.

Проворачивание и пробные пуски главных дизелей разрешается производить в установках:

с прямой передачей мощности на гребной винт при отсутствии разобщительных муфт - только после разрешения капитана или его вахтенного помощника;

с передачей мощности на винт через разобщительную муфту при отключенной муфте - без специального разрешения вахтенного помощника капитана.

Проворачивание и пробные пуски дизель - генераторов необходимо производить с ведома лица, ответственного за эксплуатацию электрооборудования.

При проворачивании дизеля валоповоротным устройством необходимо следить за отсутствием пропусков воды, топлива и масла в местах уплотнения деталей и систем трубопроводов дизеля. Во время проворачивания дизеля следить по показаниям амперметра за нагрузкой электродвигателя валоповоротного устройства. При значениях потребляемого тока, превышающих допустимые, и резких колебаниях стрелки амперметра немедленно остановить валоповоротное устройство, выяснить причину и устранить неисправность. Категорически запрещается проворачивание до устранения неисправностей. Убедиться в отсутствии в цилиндрах воды, масла, топлива. По окончании проворачивания выключить валоповоротное устройство, надежно его застопорить, снять предупредительные таблички с постов управления.

В установке с дизелями, работающими на винт через разобщительные муфты на линии валопровода, по окончании проворачивания дизеля и получения разрешения вахтенного помощника капитана включить валоповоротное устройство и провернуть валопровод, руководствуясь указаниями.

Проворачивание дизеля сжатым воздухом необходимо производить при открытых индикаторных кранах (декомпрессионных клапанах), спускных кранах ресивера продувочного воздуха и выпускного коллектора. Убедиться в исправности дизеля и турбокомпрессора.

Перед пуском главного дизеля, работающего на винт регулируемого шага (ВРШ), необходимо проверить наличие масла в установке, проверить в действии систему управления ВРШ. Убедиться в том, что указатели шага винта на всех постах управления согласованы, и время перекладки лопастей соответствует указанному в инструкции по эксплуатации. После проверки лопасти ВРШ установить в положение нулевого упора (подробно см. Правила технической эксплуатации судовых гребных винтов регулируемого шага).

В дизель-электрических установках, а также в установках, работающих на гребной винт через разобщительные муфты, после проворачивания воздухом при выключенных разобщительных муфтах следует произвести пробный пуск дизеля на топливе.

Пробный пуск дизеля на топливе необходимо производить при закрытых индикаторных и спускных кранах (декомпрессионных клапанах). Убедиться в исправности систем пуска и реверса, работе всех цилиндров, отсутствии посторонних шумов и стуков.

У дизелей, имеющих установки ДАУ и ДУ, пробные пуски необходимо произвести (после опробования с постов управления местного и ЦПУ) из рулевой рубки. Убедиться в правильности действия систем ДАУ и ДУ.

Если подготовленный дизель не вводится в работу длительное время и должен находиться в постоянной готовности, необходимо каждый час, по согласованию с вахтенным помощником капитана, проворачивать двигатель валоповоротным устройством (вручную) с [3, c 256-289]открытыми индикаторными кранами (декомпрессионными клапанами).

Пуск дизеля. Пуск главного дизеля должен осуществляться в соответствии с требованиями заводской инструкции по эксплуатации и настоящих Правил.

В установках с дизелями, работающими на генератор, ВРШ, винт фиксированного шага (ВФШ) через разобщительную муфту, необходимо пускать дизель без нагрузки.

Непосредственно после пуска дизеля вахтенный механик должен проверить показания всех контрольно-измерительных приборов. В первую очередь проверить и, в случае необходимости, отрегулировать давление масла в системе смазки и охлаждения, давление топлива после подкачивающего насоса. Убедиться в отсутствии ненормальных шумов и стуков.

При обнаружении неполадок в работе дизеля при пуске вахтенный механик обязан доложить о них вахтенному помощнику капитана и главному (старшему) механику, одновременно принять меры для быстрейшего устранения неполадок или, если это необходимо, остановить дизель.

После пуска дизеля, оборудованного средствами автоматизации, убедиться в правильности их функционирования по сигнальным лампам исполнительной сигнализации и средствами контроля (местного и дистанционного).

При пуске дизеля с помощью электростартера включить свечи накала (при их наличии) за 30 с до включения электростартера и выключить немедленно после начала работы дизеля на топливе. Общая продолжительность непрерывной работы свечей накала за один пуск не должна превышать 1,5 мин. Включить декомпрессионное устройство, подачу топлива в цилиндры и электростартер. Когда коленчатый вал сделает несколько оборотов, выключить декомпрессионное устройство. Электростартер можно держать включенным не более 10 - 15 с. С момента начала работы дизеля на топливе электростартер немедленно выключить. Повторные пуски можно осуществлять с перерывом не менее 2 мин. и только после полной остановки дизеля.

Пуск дизеля с помощью запального патрона должен производиться с соблюдением техники и мер противопожарной безопасности в следующем порядке: вынуть запальный патрон, вставить в него пропитанную селитрой бумагу, зажечь ее, закрепить запальный патрон с тлеющей бумагой в гнезде крышки цилиндра.

Пуск дизеля вручную разрешается только при наличии безопасных, автоматически выключающихся ручек в следующем порядке: включить декомпрессионное устройство, установить рычаг управления подачей топлива в положение, соответствующее холостому ходу, раскрутить коленчатый вал с помощью пусковой рукоятки, выключить декомпрессионное устройство и продолжить вращение коленчатого вала до получения первых вспышек в цилиндрах.

При пуске дизеля в ход сжатыми отработавшими газами, до того как дизель будет нагружен, пополнить пусковые баллоны с помощью специально предусмотренного газоотборного клапана до рекомендуемого инструкцией по эксплуатации давления. По окончании пополнения баллонов газоотборный клапан закрыть.



Рисунок 2. Схема пуск дизеля.

Регуляторы типа VG фирмы "Вудвард" (США) широко распространены на дизелях транспортного флота (преимущественно модели UG и реже РG). Каждая из моделей бывает нескольких вариантов, различающихся

Работоспособностью, способом задания скоростного режима и остаточной неравномерностью, а также устройствами для ограничения нагрузки, останова, защиты и др.

Регуляторы UG40TL применяют на малооборотном дизеле. Марка регулятора расшифровывается так: U - универсальный; G - регулятор; 40 - работоспособность регулятора в фунто-футах (~ 55,0 Дж), ТL - ограничение нагрузки. Регулятор UG-40ТL является автономным всережимным непрямого действия с гидравлическим сервомотором и масляным насосом, встроенным в общий корпус. Измеритель скорости - механический, центробежного типа, приводится в движение от распределительного вала дизеля. Обратные связи (жесткая и изодромная) могут настраиваться. Рабочее давление масла 1,7 МПа, максимальная частота вращения коленчатого вала 1000 об/мин. Регулятор унифицированный, содержит механизмы: программного ограничения подачи топлива в функции задания скоростного режима, а также давления наддувочного воздуха; ограничения задания минимального скоростного режима; дистанционного останова через регулятор с помощью соленоида; останова через входной вал регулятора (через механизм задания скоростного режима).

Регулятор 1ВРН-400 (РФ) унифицированный, непрямого действия высокой работоспособности (~40 Дж), полноценно заменяет регуляторы UG-40 фирмы "Вудвард", применяется для судовых дизелей 6ЧН 40/46 (6РС 2-5) (эти дизели эксплуатируются с 1981 г. в составе двухмашинных агрегатов ДРА 6800/145-2ВГОМ 4 на морских судах).

Технические характеристики: максимальная работоспособность 58,8 Дж; номинальная работоспособность 39,2 Дж; номинальная частота вращения приводного вала 1000 об/мин; пределы изменения частоты вращения 30--105 %; пределы изменения наклона регуляторной характеристики 0--6 %; масла, применяемые в регуляторе, - МС 20, МК 22 (ГОСТ 21743--76) или SAE40 и SАЕ 50. Регулятор гидромеханический с центробежным измерителем скорости, оборудованным пружинно-гидравлическим демпфером. На регуляторе размещены указатели нагрузки, установленной частоты вращения, уровня масла

Регулятор типа PGA фирмы "Вудвард" имеет гидравлическую обратную связь и пневматическую (индекс А) установку регулируемой частоты вращения. Он устанавливает частоту вращения дизеля путем изменения степени наполнения ТНВД. Регулятор типа PGA (рис. 4.43) состоит из следующих основных элементов: масляного насоса, двух баков для масла под давлением и одного клапана для поддержания постоянного давления масла; механизма для измерения частоты вращения с распределительным золотником, управляющим потоком масла к рабочему цилиндру и от него; рабочего цилиндра - серводвигателя, управляющего работой ТНВД (рабочий цилиндр выпускается простого действия - со встроенной возвратной пружиной, и двойного действия - с дифференциальным поршнем); системы обратной связи для стабилизации системы регулирования; устройства для пневматической перестановки частоты вращения с целью облегчения дистанционного регулирования частоты вращения.



Рисунок 5 . Схема Регулятора типа PGA фирмы "Вудвард"

Точное соответствие между частотой вращения и давлением управляющего воздуха является важным условием для одинакового распределения нагрузки между двумя главного двигателя, работающими на один винт. При отсутствии давления управляющего воздуха частота вращения может быть изменена непосредственно при помощи встроенной рукоятки.

Технические характеристики регулятора PGA: работоспособность 17 Дж (с вращающимся выходным валом); ход поршня регулятора 25,4 мм (при вале с возвратно-поступательным движением) и 30° (при вращающемся выходном вале); давление управляющего воздуха - 0,02 МПа (минимальное) и 0,7 МПа (максимальное); частота вращения 250--1000 об/мин; соотношение между максимальной и минимальной частотами вращения 5 : 1. В регуляторе используется то же масло, что и для смазки главного двигателя (вязкость масла должна быть в пределах 70--100 сСт при 20 °С). Поглощаемая регулятором мощность составляет 0,37 кВт при рабочем давлении масла 0,7МПа. Масса регулятора 50--60 кг.

С помощью установки дополнительных устройств регулятор может выполнять вторичные функции: ограничение нагрузки при пуске, ограничение нагрузки по давлению наддувочного воздуха и по частоте вращения вала дизеля (рис. 4), регулирование нагрузки, временный допуск при перегрузке, выключение главного двигателя при отказе важных устройств, указание нагрузки и т. д.

В регуляторах типа PGA, в которых поршень перестановки частоты вращения коленчатого вала управляется гидравлически, можно применять выключающий электромагнит. Он позволяет производить ручное или автоматическое дистанционное выключение дизеля. Выключающее устройство состоит из магнита и невозвратного клапана, расположенного в гидравлической части устройства для перестановки частоты вращения между распределительным золотником и цилиндром перестановки частоты вращения.

Распределительный золотник регулирования нагрузки дизеля предназначен для изменения шага разворота лопастей винта регулируемого шага в зависимости от каждого заданного значения частоты вращения, т. е. поддерживает постоянную нагрузку дизеля при каждом новом значении частоты вращения. Для обеспечения параллельной работы главного двигателя в регуляторах PGA применяется пневматическая система выравнивания нагрузки. На шток золотника чувствительного элемента каждого регулятора воздействует пневматический сервомотор. Нижняя полость всех сервомоторов находится под одинаковым давлением воздуха, выходящего из датчика ведущего дизеля. У ведомых дизелей верхние полости сервомоторов подвергаются давлению воздуха, выходящего из пневматических датчиков этих дизелей. У ведущего дизеля обе полости пневматического сервомотора испытывают одинаковое давление, пропорциональное давлению воздуха на выходе его из датчика. При неравномерном распределении нагрузок на дизели силовые поршни регуляторов у ведомых дизелей займут разное положение по отношению к ведущему дизелю. Сервомоторы ведомых регуляторов будут воздействовать на золотники чувствительных элементов своих регуляторов до тех пор, пока силовые поршни регуляторов не займут положение, одинаковое с положением силового поршня ведущего дизеля.

Электронные регуляторы находят все более широкое применение на судах. Задача электронного управления - снизить токсичность и дымность выпускных газов, а также оптимизировать подачу топлива на каждом режиме работы, включая переходные, и тем самым уменьшить общий расход топлива. Механические регуляторы усовершенствованы до предела и должны быть со временем заменены электронными.

Электронным регулятором изменяют цикловую подачу и начало подачи топлива. Основное преимущество электронного управления - наличие запоминающего устройства, в котором накапливается информация по оптимизированным одно- или многомерным программам (полям характеристик), а также результаты экспериментальных исследований взаимосвязи расходов топлива и токсичности газов на различных режимах работы, теплонапряженности деталей и узлов дизеля.

Структурная схема системы включает датчики, блок обработки сигналов датчиков, запоминающие устройства, микропроцессор, усилители и управляющие органы. В запоминающих устройствах заложены две программы:1) характеристики начала подачи топлива в функции частоты вращения вала и нагрузки дизеля; 2) характеристики максимального количества впрыскиваемого топлива в функции частоты вращения и атмосферного давления.

Одним из первых универсальных регуляторов, установленных на морском судне, был электронный регулятор типа 540-01 фирмы "Дженерал Электрик". С его помощью осуществляют всережимное регулирование параметров. Входное напряжение постоянного тока от чувствительных элементов датчиков изменяется в пределах 1--5 В, ток на выходе - в диапазоне 10--50 мА при величине сопротивления (нагрузки) 600 Ом. Исполнительные механизмы - кремниевые регулируемые выпрямители управляют работой электродвигателей регулирующих органов. В схеме автоматического регулятора предусмотрены корректирующие устройства в виде жесткой и гибкой обратных связей.

Переменные сопротивления регулятора дают возможность плавно изменять степень неравномерности регулирования, время изодрома и величину воздействия по интегралу в зависимости от требуемых динамических и Статических качеств системы автоматического регулирования. В контуре регулирования частоты вращения коленчатого вала главного двигателя применяется индукционный датчик импульсов, в контуре температуры продувочного воздуха - электролитический хлористолитиевый датчик температуры [3, c 290-327]точки росы и платиновый термометр сопротивления, в контуре температуры охлаждения цилиндров дизель-генератора - платиновый термометр сопротивления.

Потребляемая мощность 14 Вт при напряжении 107--127 В и частоте 50--60 Гц. Зона пропорциональности 2--500 %, диапазон изменения выходного сигнала 10--50 В при нагрузке (0--600 Ом) ± 10 %, диапазон настройки изодромной обратной связи 0,1--25; 0,04--10; 0,01--2,5 мин.

Регулятор распределения нагрузки ULOS (теплоход "Смоленск") предназначен для равномерного распределения нагрузки между двумя главного двигателя и выравнивания частоты вращения вала в связи с изменением нагрузки. Считается, что нагрузка главного двигателя пропорциональна положению топливной рейки ТНВД. Ее положение измеряется топливными датчиками, преобразующими положение рейки ТНВД в электрические сигналы соответствующего напряжения F1 и F2, поступающие в фильтры преобразователи. Эти сигналы, содержащие информацию о перегрузке главного двигателя, сравниваются в дифференциальном устройстве, в котором определяется их разность, и передаются на регулятор Р 1. Параметры регулятора Р 1 зависят от величины пропорциональности (деления мощности между дизелями), которую можно установить в необходимом соотношении. Выходной сигнал из регулятора идет через селекторный выключатель к системе FАМР-2-12. Она посылает сигнал на соответствующий регулятор "Вудвард". Этот метод регулирования соответствует принципу "подчиняющий себе". Точность поддержания нагрузки ±1,0 % от положения топливной рейки.

2. Терморегулирование и техническое обслуживание дизель-генератора

2.1 Терморегулирование дизель-генераторов. Защита и сигнализация в системе

Система охлаждения двигателя служит для отвода тепла от деталей, испытывающих действие высоких температур при сгорании топлива в цилиндре или трении.

Без отвода тепла чрезмерно перегретые детали могут быстро выйти из строя. Количество тепла, которое необходимо отводить, определяется путем испытания двигателей различных типов. Можно принять, что удельный съем тепла должен быть:

для тихоходных дизелей в пределах 400--600 ккал/л. с. ч.

для быстроходных дизелей 200--300 ккал/л. с. ч.

По способу отвода тепла системы охлаждения подразделяются на испарительные, воздушные и жидкостные. В испарительной системе охлаждения отвод тепла происходит в результате испарения жидкости, омывающей нагретые детали. При воздушном охлаждении на наружной поверхности цилиндров и крышек расположены ребра, которые охлаждаются потоком воздуха, создаваемым при помощи вентилятора. Для стационарных двигателей преимущественное распространение получило жидкостное охлаждение. Теплоносителем в этом случае чаще всего служит вода. Однако для охлаждения поршней часто применяют масло или объединяют систему охлаждения поршней с системой смазки.

Системы водоохлаждения подразделяются на проточные и замкнутые.



На рисунке представлена схема проточного охлаждения. Вода, забираемая водяным насосом 4 из водоема 1, направляется в напорный бак 6, откуда самотеком в нижнюю часть зарубашечного пространства цилиндров. Затем охлаждающая вода перетекает во внутреннюю полость цилиндровых крышек, после чего направляется к выхлопному трубопроводу и отводится в слив.

В тех случаях, когда подача охлаждающей воды в двигатель осуществляется непосредственно насосом (напорный бак отсутствует), необходимо предусмотреть резервный насос на случай выхода из строя работающего. Так как использованная в двигателе вода выбрасывается, проточное охлаждение требует наличия источника недорогой воды. Во избежание отложения накипи в проточных системах температура охлаждающей воды по выходе из двигателя обычно ограничивается 40 - 50° С. При этом перепад температур входящей в двигатель и выходящей из него воды желательно брать не выше 15 - 20° С. Увеличение этого перепада приводит к неравномерности температур охлаждаемых деталей двигателя, а следовательно, к увеличению температурных напряжений. Для поддержания нужного перепада температур прибегают к частичному перепуску через вентиль 3 теплой воды во всасывающую магистраль.

Одним из существенных недостатков проточной системы является повышенное загрязнение полостей водяных рубашек цилиндров механическими примесями.

Замкнутая система охлаждения является более современной. В такой системе охлаждающая жидкость многократно возвращается в двигатель, предварительно охладившись в теплообменнике.

Различают термосифонный и насосный способ побуждения к движению охлаждающей жидкости в замкнутой системе.

Термосифонный метод циркуляции жидкости основан на разности плотностей жидкости в полостях, где она нагревается, охлаждая детали, и в теплообменнике, где жидкость охлаждается.

Термосифонная система применима только для ненапряженных двигателей малой мощности, так как в ней слишком малы скорости циркуляции жидкости.

При насосном способе циркуляция охлаждающей жидкости производится специальным насосом.

Теплообменники, в зависимости от типа, охлаждаются проточной водой или воздухом. В качестве теплообменников применяются: градирни башенного типа, открытые градирни капельного или брызгального типа брызгальные бассейны, естественные водоемы и теплообменники трубчатого типа. Последние часто применяются при наличии слишком жесткой воды, которую в этом случае используют для охлаждения более мягкой воды, циркулирующей в системе охлаждения двигателя.

На рисунке представлена схема такой замкнутой системы охлаждения. Предварительно умягченная вода из напорного бака 2 направляется в двигатели 3. Нагретая вода сливается в бак умягченной воды 6, откуда насосом 7 прогоняется через трубчатый теплообменник 10, где, охладившись, вода вновь направляется в напорный бак 2. Более жесткая вода, омывая трубчатый теплообменник 10 и нагреваясь, направляется насосом 8 в градирню 14, где вновь охлаждается. Убыль умягченной воды восполняется из водоумягчителя 5.

При наличии умягченной воды температура воды по выходе из двигателя составляет обычно 75--85° С.

Количество циркулирующей жидкости определяют по формуле

Примерное количество воды, проходящее через систему охлаждения, составляет:

для проточной системы охлаждения 25--30 кг!э. л. с. ч.;

для замкнутой системы охлаждения 50--100 кг!э. л. с. ч.

Для замкнутой системы охлаждения, где теплообменником является радиатор, в котором охлаждающая жидкость охлаждается воздухом, количество циркулирующей воды доходит до 80 - 180 кг/э. л. с. ч.

При подсчете мощности, потребляемой насосом, его расчетную производительность Gрасч берут на 15--20% больше, чем Gв. Эта мощность исчисляется по формуле



здесь Нм - необходимый напор, зависящий от сопротивления системы;

г -- гидравлический к. п. д. насоса;

м -- механический к. п. д. насоса.

Необходимый напор Н обычно находится в пределах 5--15 м вод. ст.

Механический К.П.Д. можно при ориентировочных расчетах принимать равным единице.

Режим охлаждения в современных установках регулируется по показаниям приборов или автоматически действующими клапанами - термостатами, которые поддерживают постоянную температуру охлаждающей жидкости, выходящей из двигателя. [4, c 28-49]

В регуляторах систем охлаждения применяют измерители: парожидкостные и объемные с жидким и твердым наполнителем, дилатометрические и электрические. В парожидкостных измерителях используется принцип изменения давления насыщенных паров жидкости, находящейся в замкнутом объеме, при изменении ее температуры (причем температура кипения жидкости, заполняющей замкнутый объем, должна быть ниже максимально возможной измеряемой температуры). Объемные измерители температуры работают по принципу изменения объема жидкости или твердого аморфного тела (например, воска), заполняющих герметичный объем, при изменении температуры. Дилатометрические измерители используют разность линейных расширений при нагревании двух разнородных стержней, имеющих различные коэффициенты линейного расширения и скрепленных в одной точке (кварц или инвар, с одной стороны, и медь или латунь - с другой). Электрические измерители используют принцип действия термометров сопротивления, полупроводниковых термисторов и термопар.

В терморегуляторах прямого действия (изготовленных совместно с регулирующим органом - клапаном, золотником, задвижкой) в качестве наполнителей применяют: хлористый этилен, этиловый эфир, ацетон, метиловый эфир, этиловый спирт, диметиламин и др. Работоспособность такого регулятора с парожидкостным измерителем зависит от герметичности его измерителя, нарушение которой приводит к выходу, их из строя (регуляторы типов РТП, "Ако-Опладен", "Волтен" и "Мертик").

Недистанционные регуляторы с измерителем объемного типа и твердым наполнителем принципиально действуют так же, как при жидком наполнителе. В качестве твердого наполнителя применяют аморфные тела --- парафин и воск в смеси с красно-медной пылью.

Подстройка регулятора обеспечивается путем изменения уставки свободного хода (изменения зазора в органе задания и ручного управления). Изменение степени неравномерности возможно путем замены наполнителя или путем изменения геометрических размеров измерителя. Регуляторы имеют две пружины (так же как и при жидком наполнителе): одна - возвратная, другая - предохранительная (пружины не служат элементами настройки).

Показана конструкционная схема дистанционного регулятора прямого действия (измеритель разделен на две части: чувствительный элемент и перестановочный механизм). Настройка регулятора на желаемую неравномерность возможна путем изменения жесткости пружины. Настройка регулятора с объемным измерителем - изменение уставки уровня поддерживаемой температуры - осуществляется изменением объема, занимаемого сильфоном чувствительного элемента. Изменить наклон статической характеристики можно лишь путем замены термочувствительной системы, ее наполнителя или геометрических характеристик в ней.



Регуляторы типов "Волтен" и "Мертик" имеют объемный измеритель температуры с твердым наполнителем, состоящим из смеси воска с красномедной пылью. Регулирующий орган выполнен в виде поворотной заслонки, расположенной в трехпроходном корпусе.

В регуляторах непрямого действия применяют дилатометрические и объемные чувствительные элементы и сжатый воздух в качестве источника энергии. Регулятор состоит из трех конструкционных узлов: измерителя, или датчика температуры А управляющего элемента, усилителя (позиционера) Б и мембранного сервомотора В, на штоке которого закреплен регулирующий орган - клапан. Измеритель температуры преобразует изменение объема жидкости, находящейся между гильзой и сильфоном, в давление импульсного воздуха под мембраной. Оно определяется открытием сопла, через которое воздух отводится в атмосферу. Импульсное давление воздуха поступает в приемную камеру на мембрану управляющего элемента. В зависимости от силы натяжения обратной связи определяется положение клапана, управляющего отводом воздуха в атмосферу и соответственно давлением рабочего воздуха, поступающего в верхнюю полость сервомотора.

Регуляторы непрямого действия (пневматические) ТРИ, ТРНД, "Плайгер", GRW и другие применяют при комплексной автоматизации энергетических установок. В последнее время получают распространение электрические и электронные терморегуляторы типа "Плайгер" и "Сименс".

Для регулирования температуры воды и масла на отечественных дизелях предназначены регуляторы ТРНД, серийно выпускаемые нашей промышленностью (пневматические, пропорциональные, с жидкостным объемным измерителем и регулируемой неравномерностью в пределах 6--12 °С, диапазон настройки составляет 35-- 110 °С).

Пневматические регуляторы типа GRW установлены в системах обслуживания энергетических установок с главного двигателя фирмы MAN на судах типов "Джанкой", "Выборг", "Иркутск" и "Владимир Ильич". Регуляторы отличаются от рассмотренных выше тем, что измеритель температуры парожидкостного типа позволяет обеспечить нулевую остаточную неравномерность; предусмотрена возможность дистанционного и местного ручного управления терморегулированием. Конструкционная особенность регуляторов - наличие шариковых клапанов в устройстве сопло--заслонка.

Системы аварийно-предупредительной сигнализации и защиты служат для извещения обслуживающего персонала о том, что техническое состояние работающего ДВС близко к аварийному. Кроме того, при определенных условиях с помощью специальных приборов и защитных устройств принудительно останавливается двигатель (для предотвращения серьезных поломок или аварий).

Количество контролируемых параметров зависит от типа двигателя, его мощности и быстроходности. Для упрощения и удешевления оборудования системы аварийно-предупредительная сигнализация в современных ДВС обеспечивает постоянный контроль только над основными параметрами, к которым относятся: температуры охлаждающей воды и смазочного масла на выходе из двигателя; давление пресной охлаждающей воды и смазочного масла перед двигателем; давление топлива перед насосами высокого давления; нагрузка на двигатель. В зависимости от конструкции и назначения ДВС в систему аварийно-предупредительной сигнализации могут быть включены и некоторые другие параметры. [4, c 79-105]

Она обеспечивает контроль над следующими параметрами: давлением масла перед двигателем, температурой масла после двигателя; температурой пресной охлаждающей воды на выходе из двигателя и уровнем топлива в расходной цистерне. На масляном трубопроводе установлены сильфонные датчики реле минимального давления 16 и температурного реле 15, на водяном - датчики температурного реле 14, а в расходной цистерне - реле уровня 13. Каждое реле сблокировано с двумя лампами 5 и 6 (зеленой и красной) и ревуном. Действие системы аварийно-предупредительной сигнализации заключается в следующем. При номинальных значениях контролируемых параметров микровыключатели 17 и их контакты 18 находятся в разомкнутом состоянии; горят зеленые лампы. При срабатывании любого реле его сильфон воздействует на микровыключатель 17, который замкнет контакт 18 и цепь электромагнита 2. В результате этого замкнется контакт 3, что вызовет срабатывание реле 12, замыкание контакта 10 и подачу звукового сигнала ревуном 9 и зуммером 8. Одновременно с этим контакт 4 переключает питание с зеленой лампы на красную. Зуммер может устанавливаться на центральном посту управления, в штурманской рубке или каюте старшего механика. Вместе с зуммером устанавливается красная лампа 7, которая зажигается при замыкании цепи звуковой сигнализации. Для отключения системы звуковой сигнализации служит выключатель 11. Питание системы аварийно-предупредительной сигнализации осуществляется в основном от судовой электрической сети, при помощи выключателя 1.

...